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車間降溫水簾_靜葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)主軸承裝配工藝的改進(jìn)燒結(jié)廠同

　摘要：對(duì)引進(jìn)的靜葉可調(diào)軸流式通風(fēng)機(jī)的主軸承裝配結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，并對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列的改進(jìn)，實(shí)踐證明，改進(jìn)后的主軸承裝配運(yùn)行效果良好。

　　關(guān)鍵詞：軸流式通風(fēng)機(jī)；主軸承；裝配

　　中圖分類號(hào)：TH432.1；TH133.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

　　文章編號(hào)：1006-8155(2005)05-0024-03

　　Abstract: Main bearing assembly structure of imported stationary blade adjustable axial fan is optimized, a series of improvement is carried out on the primary structure, and Original proved that the main bearing assembly after improvement is in good operation condition.

　　Key words: Axial fan;Main bearing;Assembly

　　1引言

　　靜葉可調(diào)軸流通風(fēng)機(jī)是我廠20世紀(jì)80年代從德國KKK公司引進(jìn)的專有技術(shù)，相比于其它類型的軸流通風(fēng)機(jī)，其顯著的特點(diǎn)就是強(qiáng)制風(fēng)冷、油脂潤滑，這種冷卻和潤滑形式不需要水和稀油，杜絕了油水的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，非常有利于電廠的檢修工作和環(huán)保達(dá)標(biāo)工作。通過總結(jié)電廠現(xiàn)場多年的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和筆者的認(rèn)真研究以及與KKK公司的技術(shù)交流,廠房負(fù)壓通風(fēng)降溫設(shè)計(jì)，為進(jìn)一步降低該類型風(fēng)機(jī)主軸承的工作溫度、優(yōu)化主軸承裝配的結(jié)構(gòu)、方便電廠工程技術(shù)人員的現(xiàn)場檢修，對(duì)原主軸承裝配(舊式)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列的改進(jìn)，改進(jìn)后的主軸承裝配(新式)已在電廠經(jīng)過多年的實(shí)際運(yùn)行，證實(shí)其改進(jìn)效果是顯著的和良好的。

　　2改進(jìn)前后主軸承裝配的不同結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　2.1 改進(jìn)前(舊式)主軸承裝配

　　(1)主軸承由前端的一盤圓柱滾子軸承、后端的一盤圓柱滾子軸承和一盤角接觸球軸承以及前端的一個(gè)角環(huán)組成，正常運(yùn)行時(shí)向左的軸向力(葉輪所承受的氣流的反作用)由角接觸球軸承承受，非正常運(yùn)行(氣流擾動(dòng))時(shí)向右的軸向力由角環(huán)通過前端的圓柱滾子軸承的滾子及外圈傳遞到軸承殼，因此角環(huán)的端面與圓柱滾子軸承的滾子端面間存在較嚴(yán)格的間隙要求。

　　(2)軸承殼冷風(fēng)道入口A處蓋上及出口B處的通風(fēng)孔為圓孔(直徑較小)，且出口B處的冷卻盲區(qū)較大。

　　2.2 改進(jìn)后(新式)主軸承裝配(見圖1b)

　　(1)將原(舊式)主軸承裝配后端的一盤圓柱滾子軸承和一盤角接觸球軸承改為兩盤同型號(hào)背對(duì)背安裝的角接觸球軸承,并取消了前端的角環(huán)，主軸所承受的兩個(gè)方向的軸向力分別由兩盤角接觸球軸承來承受。

　　(2)軸承殼冷風(fēng)道入口A處蓋上圓孔改為與軸承殼冷風(fēng)道入口處大小一致的方形孔，軸承殼冷風(fēng)道出口B處的通風(fēng)圓孔改為與冷風(fēng)道垂直寬度一致的長橢圓孔,并將該孔位置盡量前移。

　　3改進(jìn)的原因及優(yōu)點(diǎn)

　　(1)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)組軸系構(gòu)成簡圖

　　1.葉輪；2.軸承殼；3.風(fēng)機(jī)端聯(lián)軸器；4.5.軸承；6.傳扭中間軸(薄壁空心管)7.電機(jī)端聯(lián)軸器　　(2)軸系承載分析：電機(jī)功率通過傳扭中間軸直接傳遞給葉輪做功，傳扭中間軸只傳遞功率(扭矩)，主軸承裝配只承受葉輪和部分軸系的質(zhì)量而不傳遞功率(扭矩)，因此主軸承只承受徑向力和軸向力而不承受扭矩。

　　(3)由于軸系結(jié)構(gòu)緊湊，主軸承裝配位于葉輪芯筒內(nèi)部，經(jīng)過受力分析及計(jì)算，轉(zhuǎn)動(dòng)組(葉輪和部分軸系)的合力重心在前后軸承之間，且非常靠近前端圓柱滾子軸承的中心，主軸承所承受的徑向力絕大部分由前端圓柱滾子軸承承受，而后端的兩盤軸承承受的徑向力較小，因此將原(舊式)主軸承裝配后端的圓柱滾子軸承改為角接觸球軸承是完全可行的，通過眾多電廠實(shí)際工程的計(jì)算表明，后端兩盤角接觸球軸承的壽命完全能滿足實(shí)際要求。

　　(4)在改進(jìn)前(舊式)結(jié)構(gòu)的裝配時(shí)，必須要調(diào)整前端角環(huán)的端面與圓柱滾子軸承的滾子端面之間的間隙，此間隙的調(diào)整要通過機(jī)加工進(jìn)行，且角環(huán)的端面與圓柱滾子軸承的滾子端面的光潔度要求非常高，因此此處間隙調(diào)整比較麻煩。并且該風(fēng)機(jī)絕大部分用于電廠引風(fēng)機(jī)，安裝時(shí)要求對(duì)軸系進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)拉伸(通過拉伸使軸系兩端的膜片聯(lián)軸器的膜片變形來抵消熱態(tài)運(yùn)行時(shí)軸系的熱膨脹量)，改進(jìn)前(舊式)主軸承裝配對(duì)軸系的預(yù)拉伸量要求較精確，如果預(yù)拉伸量偏差較大，則可能導(dǎo)致前端的角環(huán)與圓柱滾子軸承的滾子接觸并摩擦，使得前端圓柱滾子軸承的溫升較高，使用壽命縮短。改進(jìn)后(新式)的結(jié)構(gòu)取消了角環(huán)，既避免了此處間隙的調(diào)整，又避免了角環(huán)與圓柱滾子軸承滾子之間的摩擦而導(dǎo)致前端圓柱滾子軸承的溫升偏高，并使安裝和檢修時(shí)對(duì)軸系的預(yù)拉伸量要求降低。

　　(5)在改進(jìn)前(舊式)結(jié)構(gòu)的主軸承裝配中存在三盤主軸承的型號(hào)規(guī)格均不一致，內(nèi)外圈尺寸均不一致，導(dǎo)致軸承殼及主軸分別有3處尺寸不一致的彈位存在，且在三盤主軸承中前后各有一盤滾子軸承，其外圈與內(nèi)圈允許軸線偏斜度非常小(2′～4′)，因此對(duì)各彈位處軸線同軸度精度要求較高，增加了加工、裝配的難度。改進(jìn)后(新式)結(jié)構(gòu)中后端為兩盤同型號(hào)背對(duì)背安裝的角接觸球軸承，相當(dāng)于軸承殼及主軸分別只有2處彈位存在，且后端兩盤角接觸球軸承的外圈與軸承殼孔的配合為間隙配合，因此各彈位處軸線同軸度要求降低，使得更易保證加工精度要求，后端兩盤角接觸球軸承的裝配和拆卸更加方便，兩盤角接觸球軸承的游隙通過外隔圈進(jìn)行的寬度調(diào)整也較方便。

　　(6)通過對(duì)主軸承裝配冷風(fēng)道的改進(jìn)，減少了冷卻風(fēng)在進(jìn)出軸承殼時(shí)的流動(dòng)損失，極大地減少了冷卻盲區(qū)，使得冷卻風(fēng)在軸承殼中的流動(dòng)更加通暢，冷卻效果也更加顯著。

　　4結(jié)束語

　　改進(jìn)后(新式)的主軸承裝配通過眾多電廠多年實(shí)際運(yùn)行，特別是在南方地區(qū)電廠夏天高溫天氣的運(yùn)行，驗(yàn)證了其改進(jìn)效果是顯著的和良好的。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，其主軸承的溫升比改進(jìn)前(舊式)結(jié)構(gòu)的主軸承溫升平均下降了5℃左右，明顯地延長了主軸承壽命。

  主引風(fēng)機(jī)是燒結(jié)生產(chǎn)的主要設(shè)備之一。其風(fēng)壓、風(fēng)量的變化，對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)的影響很大，另外，其電耗一般占整個(gè)生產(chǎn)線的l/3左右。因此，合理地控制主引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)燒結(jié)生產(chǎn)的合理控制以及大量降低生產(chǎn)電耗有重要意義。

    1燒結(jié)主風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速的重要性

    我國鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)廠都廣泛存在著生產(chǎn)原料及工況變化的情況，為適應(yīng)生產(chǎn)，目前只有改變主引風(fēng)機(jī)的風(fēng)門開度來滿足燒結(jié)生產(chǎn)過程的需要，這在過去幾乎成了一種統(tǒng)一的模式，存在著很多弊端。其一，這根本無法隨時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤工藝進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)以滿足最佳工藝的要求；其二，據(jù)我們考察寶鋼、首鋼等燒結(jié)廠的主引風(fēng)機(jī)，一般風(fēng)門開度都在40％～60％之間，電能的損失和浪費(fèi)很大：其三，風(fēng)機(jī)起動(dòng)困難，起動(dòng)過程故障率高，對(duì)電網(wǎng)影響大等。為克服這些弊端，我們想到應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)。

    根據(jù)我們廠的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，燒結(jié)生產(chǎn)過程中，對(duì)風(fēng)量的要求，有一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過程，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)越先進(jìn)，對(duì)平衡的要求就越高。因此，我們萌發(fā)了主引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速改造的設(shè)想，利用良好的現(xiàn)代化跟蹤手段，實(shí)現(xiàn)配料大小循環(huán)，三機(jī)聯(lián)調(diào)，把點(diǎn)火溫度及主燒結(jié)負(fù)壓，一同進(jìn)入大閉環(huán)控制。這些設(shè)想的實(shí)現(xiàn)，最重要而且最困難的就是主引風(fēng)機(jī)的調(diào)速問題，隨著高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，用高壓變頻器來實(shí)現(xiàn)上述連續(xù)、精確的調(diào)控，條件已經(jīng)成熟。

    實(shí)現(xiàn)主引風(fēng)機(jī)變頻控制，就能合理地、隨時(shí)、動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)風(fēng)的負(fù)壓和流量，使風(fēng)量和風(fēng)壓相對(duì)恒定，為均質(zhì)燒結(jié)生產(chǎn)提供了有利條什。反之，沒有良好的調(diào)節(jié)方法、燒結(jié)氣流靠人工進(jìn)行調(diào)節(jié)，根本無法合理應(yīng)用，這樣就有可能出現(xiàn)大量生料，成品率和工序能耗等指標(biāo)都難以達(dá)到良好的指標(biāo)。主引風(fēng)機(jī)采刷變頻調(diào)速后，原來風(fēng)門控制的風(fēng)量變成由轉(zhuǎn)速來控制，從輸出功率P與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速關(guān)系p=KW3（其中K為風(fēng)機(jī)常數(shù)，W為電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角頻率）可知，風(fēng)量須減少時(shí)轉(zhuǎn)速下降，P隨轉(zhuǎn)速立方倍下降，克服了以前調(diào)節(jié)風(fēng)門功率損耗大的問題。另外電動(dòng)機(jī)起動(dòng)由原來全壓或降壓起動(dòng)，變成變頻起動(dòng)后，起動(dòng)性能大大改善，大電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難、沖擊大、易損傷等問題便迎刃而解了。

    ,負(fù)壓風(fēng)機(jī)報(bào)價(jià);2燒結(jié)大風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速的可行性

    目前，許多小功率的風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速、效益已得到證實(shí)，但在國內(nèi)，尚無燒結(jié)主引風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)的先例，燒結(jié)風(fēng)機(jī)能否應(yīng)用變頻調(diào)速呢?目前，大型異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速也屢見不鮮，而大型同步機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速在國內(nèi)還未有先例，同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速究竟如何?同軸主油泵在實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)調(diào)速后，如何補(bǔ)充油量?這些問題，都是應(yīng)用變頻調(diào)速前要解決的。

    1）為了證實(shí)燒結(jié)風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速的可行性，我們在燒結(jié)杯試驗(yàn)中進(jìn)行了變頻調(diào)速試驗(yàn)，得到了一組令人滿意的數(shù)據(jù)如表l所示,屋頂風(fēng)機(jī)排風(fēng)設(shè)備。

    從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可見，未裝變頻前，風(fēng)門開度從0～90風(fēng)量基本不變，風(fēng)壓從3.24～20.77kPa變化，整個(gè)試驗(yàn)過程，電流保持3.4A大致不變；裝變頻器后，風(fēng)門全開，600mm料層時(shí)，測得風(fēng)量從9800～20000m3/h時(shí)，負(fù)壓從3.04～19.65kPa，電流從06～2．6A，節(jié)電效果十分明顯。2001年1月，在羅克韋爾自動(dòng)化和廣西南寧怡得發(fā)展公司格州分公司（柳州市怡得安豪科技發(fā)展有限公司）的協(xié)助下，我們正式將A-B高壓變頻器用在2000kW同步電動(dòng)機(jī)上，進(jìn)一步驗(yàn)證了燒結(jié)主風(fēng)機(jī)應(yīng)用變頻調(diào)速的實(shí)際效果。
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